Teleskopi Webb kap formimin e hershëm të galaktikave në veprim

Astronomët nga Qendra e Agimit Kozmik kanë zbuluar natyrën e rajonit më të dendur të galaktikave të parë me teleskopin hapësinor James Webb në universin e hershëm. Ata mendojnë se ka të ngjarë të jetë paraardhësi i një galaktike masive, të ngjashme me Rrugën e Qumështit, e parë në një kohë kur ajo është ende duke u mbledhur nga galaktika më të vogla. Zbulimi vërteton të kuptuarit tonë se si formohen galaktikat.

Sipas të kuptuarit tonë aktual të formimit të strukturës në univers, galaktikat formohen në një mënyrë hierarkike, me struktura të vogla që formohen së pari në universin shumë të hershëm, më vonë bashkohen për të ndërtuar struktura më të mëdha. Ky është parashikimi i teorive dhe simulimeve kompjuterike dhe vërtetohet nga vëzhgimet e galaktikave në epoka të ndryshme të historisë së universit.

Për të vëzhguar montimin e strukturave të para, ne duhet të shikojmë sa më larg në kohë, dhe si rrjedhim sa më larg, sa të jetë e mundur. Por këto burime janë edhe shumë të vogla edhe shumë të zbehta, dhe zbulimi i tyre kërkon teknologji të avancuara.

Në një studim të ri, është zbuluar paraardhësi i hershëm i asaj që sot ka të ngjarë të ketë evoluar në një galaktikë masive me madhësinë e Rrugës së Qumështit. Ky grup galaktikash më të vogla, i quajtur CGG-z5, u gjet përmes programit vëzhgues të quajtur “CEERS” me teleskopin hapësinor James Webb, dhe shihet kur universi ishte vetëm 1.1 miliardë vjeç, 8% e moshës së tij aktuale.

CGG-z5 u zbulua duke përdorur kodin GalCluster, i cili u krijua nga Nikolaj Sillassen, student i MSc në Qendrën Kozmike Agimi (DAWN).

“Kam zhvilluar softuerin gjatë studimeve të mia për të zbuluar këtë lloj strukturash dhe tani e kemi aplikuar atë në të dhënat nga programi CEERS”, thotë Nikolaj Sillassen, i cili tashmë gjeti një grup të ngjashëm, por më të afërt gjatë testimit të softuerit.

“Është e mrekullueshme të shoh se sa i dobishëm po bëhet kodi im.”

Anëtarët më të ndritshëm të grupit të galaktikave u zbuluan më parë me teleskopin hapësinor Hubble. Por programi CEERS zbuloi anëtarë të rinj dhe më të vegjël.

“Anëtarët e tjerë të grupit janë të vegjël dhe të dobët. Pa ndjeshmërinë dhe rezolucionin hapësinor të James Webb, ne thjesht nuk do të ishim në gjendje t’i zbulonim ata,” shpjegon Shuowen Jin, Marie Curie Fellow në Qendrën Kozmike Agimi (DAWN). ) dhe autori kryesor i studimit aktual.

Se cila do të jetë saktësisht “e ardhmja” e grupit të galaktikave CGG-z5, sigurisht që nuk dihet. Në vend që të formojë një galaktikë të vetme, mund të ndodhë që grupi të evoluojë në një grup të madh galaktikash në kohë të mëvonshme. Megjithatë, një mundësi tjetër është që anëtarët në realitet nuk janë të mbushura aq ngushtë sa duket, por përkundrazi janë një pjesë e një strukture filamentare që ne thjesht e shohim nga një skaj në tjetrin.

Për të bërë dallimin midis këtyre skenarëve, nevojiten vëzhgime më të sakta që përfshijnë spektroskopinë që kërkon më shumë kohë. Por ndërkohë, ndihma është e disponueshme nga simulimet kompjuterike:

“Për të kuptuar më mirë natyrën dhe evolucionin e CGG-z5, ne kërkuam struktura të ngjashme në simulime hidrodinamike në shkallë të gjerë,” thotë Aswin Vijiayan, bashkëpunëtor i doktoraturës në Qendrën Cosmic Dawn, i cili kreu analizën e simulimit në studim. “Ne gjetëm 14 struktura që përputhen ngushtë me vetitë fizike të grupit tonë të vëzhguar CGG-z5, dhe më pas gjurmuam evolucionin e këtyre strukturave me kalimin e kohës në simulimet, nga universi i hershëm deri në epokën e sotme.

Megjithëse shpalosja e saktë e evolucionit të këtyre 14 strukturave është e ndryshme, të gjitha ato ndanë të njëjtin fat: Afërsisht 0.5 deri në 1 miliard vjet më vonë, ato bashkohen për të formuar një galaktikë të vetme e cila, në kohën kur universi është gjysma e moshës së tij aktuale, ka masa të krahasueshme me Rrugën tonë të Qumështit.

“Duke pasur parasysh parashikimet e simulimeve, prandaj është joshëse të spekulohet se sistemi CGG-z5 do të ndjekë gjithashtu një rrugë të ngjashme evolucionare dhe se ne kapëm procesin e galaktikave të vogla që mblidhen në një galaktikë të vetme masive,” thotë Shuowen Jin.

“Është interesante, numri i këtyre grupeve të hershme si CGG-z5 në një vëllim të caktuar hapësire është i ngjashëm me numrin e galaktikave masive në kohët e mëvonshme kozmike,” thotë Georgios Magdis, profesor i asociuar në DAWN dhe pjesëmarrës në studim. “Kjo e bën bashkimin e grupeve tërheqës si paraardhësit kryesorë të galaktikave masive në epokat e mëvonshme.”